NZVI对石门雄黄矿区重度As污染土壤的钝化修复效果研究
发布时间：2020-12-07 02:00
由于历史上粗放型的采矿和冶炼活动,石门雄黄矿区遗留了多处高度退化的重度砷（As）污染土壤,这对当地居民健康和生态安全造成了危害,因此,对此类土壤进行严格管控和生态恢复显得尤为重要。本文以石门雄黄矿区重度As污染土壤为研究对象,在阐明空气稳定型纳米零价铁（A-nZVI）对溶液体系中As的吸附性能与反应机理的基础上,研究了A-nZVI对该矿山土壤As的钝化效能及其对土壤生物功能恢复的有效性,以期为重度As污染土壤的管控和生态功能恢复提供有益途径。主要研究结论如下:（1）A-nZVI对As（Ⅲ）、As（Ⅴ）的吸附过程符合准一级、准二级动力学和Langmuir等温吸附模型。当As的初始浓度为250 mg/L时,A-nZVI对As（Ⅲ）、As（V）的吸附反应非常迅速,其去除率在2.5 h达到峰值,分别为80.6%和37.8%;A-n ZVI对As（Ⅲ）、As（V）的Langmuir理论饱和吸附值分别为92.4和44.1 mg/g。（2）XRD和XPS结果表明,A-nZVI具有双重As氧化还原功能。A-n ZVI与As（Ⅲ）溶液反应时,34.5%的As（Ⅲ）被氧化为As（V）,4.0%的As（Ⅲ）...
【文章来源】：湖南师范大学湖南省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
硕士学位论文16土壤有机质含量采用重铬酸钾容量法测定；其他指标参考土壤农化分析方法测定[73]。供试土壤的基本理化性质见表2-3，第三章所使用的土壤与本章相同。图2-1采样点卫星图像（GoogleEarthPro）及植被状况Fig.2-1Satelliteimage(GoogleEarthPro)andvegetationstatusofsamplingsite表2-3供试土壤基本理化性质Table2-3Basicphysiochemicalpropertiesofthetestedsoil供试土壤pH（H2O）有机质（%）有效N（mg/kg）有效P（mg/kg）有效K（mg/kg）总As（mg/kg）总Fe（g/kg）矿山土壤（CK）7.281.3441.310.8128.95108.526.4林地土壤（F-CK）5.492.7398.260.4196.8175.634.02.2实验方法2.2.1A-nZVI的制备在Sohn等[74]的研究基础上，利用KBH4液相还原法制备空气稳定型纳米零
锈[75]。（4）将洗涤后的 nZVI 颗粒均匀且薄薄地铺在开放式的培养皿中，并在室温下自然风干 8 h（避免阳光直射）[76]。在自然风干过程中，乙醇的挥发有利于 nZVI 缓慢暴露在空气中[60]，nZVI的外壳氧化铁保护层以温和的方式形成。最终得到的 nZVI 颗粒称为 A-nZVI，在空气中比较稳定，不易自燃，可在棕色密封袋中保持稳定至少 10 个月[77]，与储存在乙醇中的传统 nZVI 产品相比，这在很大程度上可促进规模化运输[78]。Fe2+ + 2BH4-+ 6H2O → Fe0+ 2B(OH)3+ 7H2↑ （2-1）
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车减速器性能优化与结构设计[J]. 张凯旋,周志康,胡宸玮,卫乃硕,王欢,张华威. 工程与试验. 2020(02)
[2]稀土矿废弃地植被恢复过程中土壤微生物演变[J]. 李启艳,翁炳霖,李宗勋,赵雅曼,陈顺钰,侯晓龙,蔡丽平. 中国环境科学. 2019(10)
[3]纳米零价铁优化体系及其在环境中的应用研究进展[J]. 秦小凤,曹嘉真,汪小莉,张贤明,吕晓书. 材料导报. 2019(09)
[4]近30年中国农田耕层土壤有机质含量变化[J]. 杨帆,徐洋,崔勇,孟远夺,董燕,李荣,马义兵. 土壤学报. 2017(05)
[5]利用in vitro方法研究不同铁矿对土壤砷生物可给性的影响[J]. 钟松雄,尹光彩,黄润林,何宏飞,陈志良,林亲铁,王文科. 环境科学. 2017(03)
[6]添加稳定剂对尾矿土中砷形态及转换机制的影响[J]. 陈志良,赵述华,钟松雄,桑燕鸿,蒋晓璐,戴玉,王欣. 环境科学. 2016(06)
[7]石门雄黄矿区As污染研究Ⅰ——As空间分布、化学形态与酸雨溶出特性[J]. 胡毅鸿,周蕾,李欣,徐凡迪,王霖,莫冬志,周亮,王欣. 农业环境科学学报. 2015(08)
[8]不同钝化剂对重金属复合污染土壤的修复效应研究[J]. 殷飞,王海娟,李燕燕,李勤椿,和淑娟,王宏镔. 农业环境科学学报. 2015(03)
[9]客土改良技术及其在砷污染土壤修复中的应用展望[J]. 侯李云,曾希柏,张杨珠. 中国生态农业学报. 2015(01)
[10]砷污染土壤微生物修复机制及其研究进展[J]. 余天红,黎华寿. 环境污染与防治. 2014(12)
本文编号：2902410
【文章来源】：湖南师范大学湖南省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
硕士学位论文16土壤有机质含量采用重铬酸钾容量法测定；其他指标参考土壤农化分析方法测定[73]。供试土壤的基本理化性质见表2-3，第三章所使用的土壤与本章相同。图2-1采样点卫星图像（GoogleEarthPro）及植被状况Fig.2-1Satelliteimage(GoogleEarthPro)andvegetationstatusofsamplingsite表2-3供试土壤基本理化性质Table2-3Basicphysiochemicalpropertiesofthetestedsoil供试土壤pH（H2O）有机质（%）有效N（mg/kg）有效P（mg/kg）有效K（mg/kg）总As（mg/kg）总Fe（g/kg）矿山土壤（CK）7.281.3441.310.8128.95108.526.4林地土壤（F-CK）5.492.7398.260.4196.8175.634.02.2实验方法2.2.1A-nZVI的制备在Sohn等[74]的研究基础上，利用KBH4液相还原法制备空气稳定型纳米零
锈[75]。（4）将洗涤后的 nZVI 颗粒均匀且薄薄地铺在开放式的培养皿中，并在室温下自然风干 8 h（避免阳光直射）[76]。在自然风干过程中，乙醇的挥发有利于 nZVI 缓慢暴露在空气中[60]，nZVI的外壳氧化铁保护层以温和的方式形成。最终得到的 nZVI 颗粒称为 A-nZVI，在空气中比较稳定，不易自燃，可在棕色密封袋中保持稳定至少 10 个月[77]，与储存在乙醇中的传统 nZVI 产品相比，这在很大程度上可促进规模化运输[78]。Fe2+ + 2BH4-+ 6H2O → Fe0+ 2B(OH)3+ 7H2↑ （2-1）
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车减速器性能优化与结构设计[J]. 张凯旋,周志康,胡宸玮,卫乃硕,王欢,张华威. 工程与试验. 2020(02)
[2]稀土矿废弃地植被恢复过程中土壤微生物演变[J]. 李启艳,翁炳霖,李宗勋,赵雅曼,陈顺钰,侯晓龙,蔡丽平. 中国环境科学. 2019(10)
[3]纳米零价铁优化体系及其在环境中的应用研究进展[J]. 秦小凤,曹嘉真,汪小莉,张贤明,吕晓书. 材料导报. 2019(09)
[4]近30年中国农田耕层土壤有机质含量变化[J]. 杨帆,徐洋,崔勇,孟远夺,董燕,李荣,马义兵. 土壤学报. 2017(05)
[5]利用in vitro方法研究不同铁矿对土壤砷生物可给性的影响[J]. 钟松雄,尹光彩,黄润林,何宏飞,陈志良,林亲铁,王文科. 环境科学. 2017(03)
[6]添加稳定剂对尾矿土中砷形态及转换机制的影响[J]. 陈志良,赵述华,钟松雄,桑燕鸿,蒋晓璐,戴玉,王欣. 环境科学. 2016(06)
[7]石门雄黄矿区As污染研究Ⅰ——As空间分布、化学形态与酸雨溶出特性[J]. 胡毅鸿,周蕾,李欣,徐凡迪,王霖,莫冬志,周亮,王欣. 农业环境科学学报. 2015(08)
[8]不同钝化剂对重金属复合污染土壤的修复效应研究[J]. 殷飞,王海娟,李燕燕,李勤椿,和淑娟,王宏镔. 农业环境科学学报. 2015(03)
[9]客土改良技术及其在砷污染土壤修复中的应用展望[J]. 侯李云,曾希柏,张杨珠. 中国生态农业学报. 2015(01)
[10]砷污染土壤微生物修复机制及其研究进展[J]. 余天红,黎华寿. 环境污染与防治. 2014(12)
本文编号：2902410
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/2902410.html
